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復合材料在化工應用

發布時間: 2021-03-11 16:54:26

『壹』 高分子復合材料有什麼應用領域

高分子材料是由來相對分子源質量較高的化合物構成的材料。我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的,如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學纖維、塑料和橡膠等也是如此。一般稱在生活中大量採用的,已經形成工業化生產規模的高分子為通用高分子材料,稱具有特殊用途與功能的為功能高分子。高分子是生命存在的形式,所有的生命體都可以看作是高分子的集合。樹枝、獸皮、稻草等天然高分子材料是人類或者類似人類的遠古智能生物最先使用的材料。在歷史的長河中,紙、樹膠、絲綢等從天然高分子加工而來的產品一直同人類文明的發展交織在一起。
高分子材料和另外不同組成、不同形狀、不同性質的物質復合粘結而成的多相固體材料,並且擁有界面的材料。高分子復合材料最大優點是博各種材料之長,如高強度、質輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質,根據應用目的,選取高分子材料和其他具有特殊性質的材料,製成滿足需要的復合材料。

『貳』 碳纖維增強樹脂復合材料應用在哪些領域

總結碳纖維復合材料的現實應用有以下幾個方面: (1)宇航工業用作導彈防熱及結構材料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛星構架、天線、太陽能翼片底板、衛星-火箭結合部件;太空梭機頭,機翼前緣和艙門等製件;哈勃太空望遠鏡的測量構架,太陽能電池板和無線電天線。 (2)航空工業用作主承力結構材料,如主翼、尾翼和機體;次承力構件,如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發動機艙、整流罩及座板等,此外還有C/C剎車片。 (3)交通運輸用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等製件;船舶和海洋工程用作製造漁船、魚雷快艇、快艇和巡邏艇,以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達罩、深海油田的升降器和管道。 (4)運動器材用作網球、羽毛球和壁球拍及桿、棒球、曲棍球和高爾夫球桿、自行車、賽艇、釣桿、滑雪板、雪車等。 (5)土木建築幕牆、嵌板、間隔壁板、橋梁、架設跨度大的管線、海水和水輪結構的增強筋、地板、窗框、管道、海洋浮桿、面狀發熱嵌板、抗震救災用補強材料。 (6)其它工業化工用的防腐泵、閥、槽、罐;催化劑,吸附劑和密封製品等。生體和醫療器材如人造骨骼、牙齒、韌帶、X光機的床板和膠卷盒。 編織機用的劍竿頭和劍竿防靜電刷。

『叄』 常見復合材料的功能及用途

1、玻璃纖維:

目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。

高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面,近年來民用產品也有廣泛應用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。

2、碳纖維:

碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能,首先在航空航天領域得到廣泛應用,近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。

土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域大規模採用工業級碳纖維。

3、芳綸纖維:

芳綸纖維比強度、比模量較高,因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件(如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。

4、熱塑性樹脂基復合材料:

熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。

根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。

(3)復合材料在化工應用擴展閱讀

復合材料主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。

1、結構復合材料是作為承力結構使用的材料,基本上由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體材料同時又起傳遞力作用的基體組元構成。

增強體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等,基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。

2、功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成,基體不僅起到構成整體的作用,而且能產生協同或加強功能的作用。

功能復合材料是指除機械性能以外而提供其他物理性能的復合材料。如:導電、超導、半導、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防熱、吸聲、隔熱等凸顯某一功能。統稱為功能復合材料。

功能復合材料主要由功能體和增強體及基體組成。功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材料可以具有多種功能。同時,還有可能由於復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功能復合材料的發展方向。

『肆』 復合材料在以後有哪些用途

復合材料在今後應用上十分有前景,它主要生產的是復合型的材料不同於其他材料,它具有耐高溫,耐抗性,等等,它綜合了其他材料的特性。在今後的應用上,它主要用在玻璃鋼,機翼。鋁合金等等

『伍』 化學在材料中的應用有哪些

說起高分子材料,普通人也許會覺得莫測高深,其實我們身邊到處都是它們的身影。

無論是作為食物的蛋白質還是作為織物的棉、毛和蠶絲都是天然高分子材料,就連人體本身,基本上也是由各種生物高分子構成的。我國在開發天然高分子材料方面曾走在世界領先水平。利用竹、棉、麻等纖維等高分子材料造紙是我國古代的四大發明之一。另外,利用桐油與大漆等高分子材料作為油漆、塗料製作漆製品也是我國古代的傳統技術。

高分子是由碳、氫、氧、硅、硫等元素組成的分子量足夠高的有機化合物。之所以稱為高分子,就是因為它的分子量高。常用高分子材料的分子量在幾百到幾百萬之間,高分子量對化合物性質的影響就是使它具有了一定的強度,從而可以作為材料使用。這也是高分子化合物不同於一般化合物之處。又因為高分子化合物一般具有長鏈結構,每個分子都好像一條長長的線,許多分子糾集在一起,就成了一個扯不開的線團,這就是高分子化合物具有較高強度,可以作為結構材料使用的根本原因。另一方面,人們還可以通過各種手段,用物理的或化學的方法,或者使高分子與其他物質相互作用後產生物理或化學變化,從而使高分子化合物成為能完成特殊功能的功能高分子材料。

功能高分子材料主要包括物理功能高分子材料及化學功能高分子材料。前者如導電高分子、高分子半導體、光導電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等;後者如反應性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等,此外還有生物功能和醫用高分子材料,如生物高分子、模擬器、高分子葯物及人工骨材料等。

大致地說,高分子可以分為天然高分子與合成(人工)分子。

人工高分子的歲數並不大

直到19世紀中葉,人類才開始對天然高分子的化學改性與應用,而後又發展到高分子的人工合成,這中間主要包括橡膠、纖維與塑料等。

(一)、天然橡膠的利用、開發與改性。在中美洲與南美洲,15世紀左右當地人用天然橡膠做游戲與生活用品如容器與雨具等。18世紀法國人發現南美洲亞馬孫河有野生橡膠樹,橡膠一詞當地印地語即「木頭流淚」的意思,割開橡膠樹皮即流出乳液,後來叫天然橡膠,19世紀中葉,英國人取橡膠樹的種子在錫蘭(斯里蘭卡)種植成功,並逐漸擴大到馬來西亞與印尼等地,但是製造天然橡膠製品中,生膠如何溶解與加工是一大問題。直到19世紀40年代美國人發現用松節油、硫黃與碳酸鉛共熱後得到不粘而有彈性製品,即所謂硫化技術,因此,到1920年左右,亞洲地區天然橡膠出口量達70多萬噸,與當時巴西的野生橡膠出口量相同。

(二)、天然纖維素的改性。19世紀,德國人開始用硝酸溶解棉纖維,結果可以紡絲或成膜,但其易燃燒,最後用它製成了無煙炸葯。如果在其中加入樟腦,可以加工成名為「賽璐珞」的塑料,它能製作照相底片或電影膠片,但也易燃,此外,這種工藝也用在汽車車身噴漆中。稍後,英國人用氫氧化鈉處理棉纖維得到絲光纖維,再用二硫化碳溶後紡絲,製成粘膠纖維,還可以用木漿做簾子線、玻璃紙及人造絲等。但80年代後期由於二硫化碳的污染問題,使廠家不得不另找它法,工廠多半停產。此外,德國人用醋酐進行纖維素酯化,獲得醋酸纖維,由於不易燃燒故多用於照相底片與電影膠片,也可用於飛機機身塗料或者重新紡絲製成人造絲織物。

(三)、最早的塑料。在20世紀初,美國人用苯酚與甲醛反應得到可用作電絕緣器材的酚醛樹酯,這是最早的合成高分子,與此同時,俄國人用酒精製成丁二烯,再用鈉使之聚合成橡膠,二次大戰後德國人與美國人又發展成一類十分重要的合成橡膠即丁二烯與苯乙烯共聚而得的丁苯橡膠。盡管有以上幾方面的重要成果並建立了工業,但當時對天然高分子與合成高分子的結構並不清楚,因此,對聚合反應歷程也還不了解。

20世紀初,人們已經確認了澱粉的分子式,並知道其水解後得到葡萄糖。但並不知道分子之間如何連接,所以認為澱粉是葡萄糖或它的環狀二聚體的締合體。同樣,科學家了解天然橡膠裂解可得異戊二烯,但是不知它們之間如何連接以及它的末端結構,因為也認為是二聚環狀結構的締合體。科學技術的發展使科學家們有可能用物理化學和膠體化學的方法去研究天然和實驗室合成的高分子物質的結構。德國物理化學家斯陶丁格經過近10年的研究認為,高分子物質是由具有相同化學結構的單體經過化學反應(聚合)將化學鍵連接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一詞即源於此。1928年當斯陶丁格在德國物理和膠體化學年會上宣布這一觀點時,卻遭到多數同行反對而未被承認。但真理是在斯陶丁格這一邊,經過兩年的實驗驗證,1930年斯陶丁格再次在德國物理和膠體化學年會上闡明他的高分子概念觀點時,他成功了。至此,歷經10餘載的爭論,科學的高分子概念才得以確立。他進一步闡明了高分子的稀溶液粘度與分子量的定量關系,並在1932年出版了一部關於高分子有機物的論著,這後來被公認為是高分子化學作為一門新興學科建立的標志。為了表揚斯陶丁格的功績,瑞典皇家科學院授予他1953年諾貝爾化學獎。

對大分子概念的一個有力證實就是1935年美國杜邦公司發表已二胺與已二酸縮聚而成高分子聚醯胺,即尼龍6-6,並於1938年工業化,這就是大家熟知的尼龍襪材料。另外,鮮為人知的是,二次大戰後期美軍使用的降落傘就是這種尼龍6-6材料製作的。 40年代乙烯類單體的自由基引發聚合發展很快,實現工業化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有機玻璃等,這是合成高分子蓬勃發展的時期。進入50年代,從石油裂解而得的a-烯烴主要包括乙烯與丙烯,德國人齊格勒與義大利人納塔分別發明用金屬絡合催化劑聚合而成聚乙烯即低壓聚乙烯與聚丙烯,前者1952年工業化,後者1957年工業化,這是高分子化學的歷史性發展,因為可以由石油為原料又能建立年產10萬噸的大廠,他們二人後來都獲得了諾貝爾獎金。

60年代,由於要飛往月球而出現高溫高分子的研究熱。耐高溫的定義是材料能夠在氮氣中、500攝氏度環境中能使用一個月;在空氣中,300攝氏度環境下能使用一個月。其結果主要分為兩大類,一類是芳香聚醯胺例如苯二胺與間苯二醯縮聚得到的高分子Nomex,這在當時曾被作為太空服的原料。還有對苯二胺與對苯二醯氯縮聚得到的高分子Kevlar,它屬於耐高溫的高分子液晶,現在用於超音速飛機的復合材料中。另一類是雜環高分子,例如聚芳亞醯胺和作為高溫粘合劑的聚苯並咪唑為現在的宇航飛行所需的材料打下了基礎。

由於高分子材料具有許多優良性能,適合現代化生產,經濟效益顯著,且不受地域、氣候的限制,因而高分子材料工業取得了突飛猛進的發展,目前世界上合成高分子材料的年產量已經超過1.4億噸。如今高分子材料已經不再是金屬、木、棉、麻、天然橡膠等傳統材料的代用品,而是國民經濟和國防建設中的基礎材料之一。與此同時,高分子科學的三大組成部分――高分子化學、高分子物理和高分子工程也已經日趨成熟。

高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和塗料等。其中被稱為現代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國家建設和人民日常生活中必不可少的重要材料。由於石油資源的逐漸減少,人們正在積極考慮其它能源,例如太陽能、氫能與原子能的開發,但也必需看到石油的主要用途是作為燃料,用於化學工業的僅佔7%,其中作為高分子原料的只有5%,因此一般認為即使在下個世紀,高分子的主要原料仍可來自石油。另一方面,特種油田高分子用於二次或三次採油頗有成效,很有助於石油能源開發。材料高分子在材料領域中有它特殊的地位,特別是交通工具,可以替代比重較大的金屬與陶瓷,以及木材及其它天然材料。例如汽車車身與車殼結構材料中已經有50%用高分子材料,下世紀將增至70%至100%。再如宇航與航空機身與機翼,減輕重量可以大大省油,因此都用高分子復合材料,從80年代的30-40%總重量,至90年代的50-60%,估計21世紀可達70-80%。

活性聚合是促使高分子化學走向新時代的基礎。要進行活性聚合,引發速度要快,沒有鏈轉移與鏈終止,實驗室測定活性聚合從三個方面下手,一是轉化率與單體濃度成正比與催化劑濃度成反正;二是高分子分子量與轉化率或時間成正比;三是分子量分布要窄,約為1.2左右。目前,正離子活性聚合與負離子活性聚合都已展開,絡合催合聚烯烴的活性聚合所用烯土催化劑已有端倪,只有自由活性聚合還未達到應用程度。

有人說高分子化學是一門排隊化學,排頭要很快站出來,隊員迅速排上隊,面向都一樣,所有隊員都必需排上隊,結果是每排長短都一樣,也就是分子量分布為1,轉化率100%。這意味著在高分子材料新時代中,有下列三個重要方面:首先是高分子的分子量概念將徹底改變,因為原來的高分子分子量都是各式各樣的平均值,主要原因是因為長短不齊;其次是高分子的概念也將徹底改變。高分子決不是不易控制的長短不齊的分子組成,而是均勻高分子所組成;最後是高分子性能以及加工應用,都將因為是精密高分子而出現全新的數據、全新的性能與加工方法與用途。

所謂高分子材料主要包括塑料、橡膠與纖維三大合成材料,其中塑料占總量的80%。在塑料中佔80%的是通用高分子,包括高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯以及聚氯乙烯與聚苯乙烯。

在科學家的手中,工程塑料家族誕生了,它的成員包括能耐高溫100-160攝氏度的尼龍、聚碳酸酯、聚酯及聚苯醚。到了90年代又發展更高耐熱200-240攝氏度的聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醚酮及聚醯亞胺的所謂高溫工程塑料。與此同時還有復合材料的建立與發展,例如開始用玻璃纖維的復合材料發展到用碳纖維的耐高溫復合材料。

非結構高分子材料與功能高分子也獲得了大發展。80年代以來高分子粘合劑與油漆塗料也都向耐高溫方向發展,也就是高分子從結構向非結構材料方面發展。還有更重要的是功能高分子的多方面發展,例如利用吸附性能作為海水淡化及其它如離子交換樹脂與分離膜的屬於化學功能高分子;應用於光導纖維與光刻膠的屬於光功能高分子;具有導電性能的電功能高分子及作為人工臟器與葯物控釋的醫學功能高分子。因為功能高分子的興起是80年代以來的十分重要的發展。

硅系高分子材料取代碳高分子材料,成為新一代功能材料。日本電信電話公司開發的由氧、碳、氘和硅四種元素構成的新型材料,在500攝氏度下不熔化,用它製作光器件,不會因屈折率變化而降低功能。

一些國家和地區的領導人對材料科學的基礎地位認識日益深化,意識到許多行業技術上的可行性和進步基本上取決於相應材料的開發,而材料的選擇關繫到提高生產效率,降低成本和提高質量的問題。基於這種認識,他們加大對新材料研究的投入力度。

美國競爭力委員會把材料技術列為應予重點扶植的六十類關鍵技術的第一位;英國一項包括高分子材料在內的新型材料的大規模研製計劃,正在實施。法國確定的IDMAT新材料研究開發計劃,是11項國家計劃的重點。俄羅斯最近通過的《俄羅斯聯邦1996-2000年民用科技優先研究開發的專項規劃》把新材料研究開發劃入優先領域中;日本正在積極實施為期10年(從1991年度起)的高分子新材料研究計劃。連台灣也把開發高級材料作為69項重點技術的「重點中的重點」。90年代,日本在新材料開發研究領域每年投入的費用比美國高50%,人力投入也比美國多近一倍。從1991年起,日本總共投資大約2500億日元用於以開發革新材料為目標的10年研究計劃。歐洲聯盟對材料科學的投資占其第四個科研框架計劃投資總額的16%,僅次於信息技術和能源技術投資,達17.07億歐洲貨幣單位。

英國瑞侃公司研究所的郭衛清在旅英中國學人第3屆材料科學年會提出,作為材料科學的一個重要分支,高分子材料和技術的發展尤其迅猛。高分子材料在眾多工業的廣泛應用已使該材料成為經濟發展不可缺少的一部分。

中國高分子材料熠熠生輝

國內高分子材料的進展不斷見諸報端。新華社曾報道:國家「八五」重點科技攻關項目「聚醚碸、聚醚醚酮、雙馬型聚醯亞胺等類樹脂專用材料及其加工技術」,在成都通過由國家有關部門組成的驗收委員會的驗收。

聚醚碸、聚醚醚酮、雙馬型聚醯亞胺等特種工程塑料,是60年代發展起來的新型高分子材料。由於這類材料具有優良的綜合性能,現已成為各種空間飛行器和新型運輸工具實現高速、輕量、增加航程的可靠保證,也是電子電氣產品實現大容量、高集成和小型化不可缺少的新材料。由四川聯合大學、北京市化工研究院、東方絕緣材料廠等10個單位共同承擔的這項重點課題,經過120多名科技人員五年合作攻關,不但全面完成了任務,取得27項鑒定成果。其中吉林大學吳忠文教授等研製的「聚醚醚酮樹脂」,性能達到目前國際先進水平,成本大大低於國外同類產品;大連理工大學蹇(湯去氵加釒旁)高教授等研製完成的「雜環取代聯苯聚醚碸的合成」,主要經濟技術指標達到國際先進水平;四川聯合大學、成都飛機工業公司、東方絕緣材料廠江璐霞教授等研製的「雙馬型聚醯亞胺航空工裝模具材料」,在國內處領先地位,達到80年代末國際水平。目前有多種產品形成了規模生產能力,提供特種工程塑料新產品15種、新材料19種、新工藝3項。

另外,新華社還曾以「我國高分子化學研究取得重大突破」為題報道一種用於家電產品的新型紫外光固化塗料――JD-1紫外光固化樹脂,在湖南長沙市研製開發成功,並通過鑒定。專家們認為,它填補了國內一項空白,達到國外同類產品的先進水平。

位於長沙市東岸的湖南亞大高分子化工廠有限公司,多年來始終追蹤高科技發展潮流,不斷研製開發高起點、高水平、高效益的新技術,並使這些技術成果迅速轉化為生產力。這個公司的科技人員在資金少、條件差的情況下,經過數千次試驗,終於研製開發出JD-1紫外光固化樹脂。只需在各種家電外部塗上一層紫外光固化樹脂,經過一番處理,家電猶如穿上一件硬如玻璃鋼、光潔似鏡面的「外衣」。專家介紹,家電外表的裝飾是衡量其檔次的一個重要指標,這是國內外化工界多年研究的一大課題。新型紫外光固化樹脂的研製成功,將使我國家電裝飾跨上一個新台階;同時結束長期進口的歷史,可節約大量外匯。專家鑒定認為,這是一種污染少、節能效益好的高科技產品,具有耐沖擊、耐老化、固化速度快等優點,可廣泛應用於電冰箱、洗衣機、電氣儀表、電訊設備和汽車、摩托車等。

一項處於國際領先水平的聚合物技術--超高分子量聚丙烯醯胺合成技術在大慶油田化工總廠研製成功。專家稱,這項技術推廣應用後,可使聚合物用量在減少百分之二十的情況下,大幅度提高原油採收率,每年可為油田化工企業增效5000多萬元。

1995年,隨著三次採油技術在大慶油田的推廣應用,油田化工總廠引進法國技術生產聚丙烯醯胺,分子量達1000-1500萬,使我國生產聚合物技術跨入世界先進行列。但根據聚合物驅油試驗研究,分子量大於1700萬的超高分子量聚合物的驅油效果更好。為了加快超高分子量聚丙烯醯胺產品的工業開發步伐,大慶油田化工總廠通過多渠道橫向聯合的辦法,開展科技攻關。僅用三個月時間,攻關小組的14名科技人員就在工業化試驗中,成功地合成了分子量達到1700萬的聚丙烯醯胺,並在試生產中取得了滿意效果。目前,這個廠已開始投入批量生產超高分子量聚丙烯醯胺產品。

另外,「PTC智能恆溫電纜」、「多功能超強吸水保水劑」、「粉煤灰高效活化劑」等等,都是我國在高分子材料領域取得的不俗成果。還有就是我國的高分子單鏈單晶的研究取得國際領先的成績:成功地制備出順丁橡膠的單鏈單晶,獨創性地開展了單分子鏈玻璃體的研究,首次觀察到高分子液晶態的新的紋影結構。這都引起世界科技界的轟動。

『陸』 復合材料主要用於什麼領域及有什麼優勢

下面所說均為纖維增強復合材料,希望對你有幫助
先說優勢(以纖維增強復合材料為例)
輕質高強相對密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的製品應用中,都具有卓越成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
耐腐蝕性能好FRP是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、鹼、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用到化工防腐的各個方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
電性能好是優良的絕緣材料,用來製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用於雷達天線罩。
熱性能良好FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金屬的1/100~1/1000,是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
可設計性好(1)可以根據需要,靈活地設計出各種結構產品,來滿足使用要求,可以使產品有很好的整體性。

(2)可以充分選擇材料來滿足產品的性能,如:可以設計出耐腐的,耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
工藝性優良(1)可以根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇成型工藝。

(2)工藝簡單,可以一次成型,經濟效果突出,尤其對形狀復雜、不易成型的數量少的產品,更突出它的工藝優越性。
應用領域:
FRP應用領域
一:FRP在我國建築領域的應用
80年代以前,FRP主要用於軍工產品,院所之間受到保密限制,不便交流,建築師對FRP的優良性能不了解,得不到可靠的性能數據,因此未大量用於建築結構。
90年代開始,隨著對FRP研究工作的不斷深入,使FRP的缺陷得以克服,產品價格有所下降。在大型建築結構中的應用取得很好的效果。下面簡要介紹幾個實例:
(1)大型FRP機房:1991年在杭州市建成,該機房與其下面賓館取得建築上的協調,從外觀上難於區分,效果很好;
(2)卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋:長26m,跨度10m,1992年在上海大中華橡膠廠樓頂建成,十分美觀實用;
(3)旋轉餐廳球形屋蓋:球徑45m,1993年在上海長江口商城建成;
(4)東方明珠電視塔大堂雙曲面屋蓋及內裝飾件:直徑60m,總面積約5000m2,1994年完成。從合同簽訂至安裝完成僅用了三個多月,使用至今,效果很好;
(5)方舟大廈尖頂(高7m)及拼裝屋面(約300m2):1996年建成,1997年3月安裝完畢。
國外建築領域應用FRP的數量大、品種多
復合材料在整個工程材料中用量從1950年的2%將上升到2000年的14.7%,預計2020年將有望達到18.4%。美國1993年用量23.7萬t,占總量的20%,僅次於交通運輸業,是第二大應用領域;英國1992年占總用量的26.6%,是第一大應用領域;西歐1992年用量24.7萬t,占總量的21.3%,是第二大應用領域;日本1993年用量23,7萬t,占總用量的55%左右,是第一大應用領域。
國外FRP在建築領域的應用實例有
①直徑66m的全FRP球形娛樂場:該建築位於美國西海岸臨近舊金山的里諾市,該建築由2000多塊四邊形FRP單元件拼裝而成;
②美國New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal綜合娛樂場:佔地39萬m2,門面1.6km長,大部分是FRP藝術造型裝飾件,共有二萬三千多件,總值約1500萬美元;
③美國New York 的 FRP可口可樂大廣告牌:立體狀l2.5m×19.8m,「可口可樂瓶」高12.8m,冰塊高3m;
④美國Boston許多建築物門窗、門面、欄桿、屋檐板、裝飾拱都採用FRP;
⑤美國Atlanta銀行大廳高樓層蓋採用FRP,美國Florida Tampa市C&S銀行大樓(該州西海岸最高的大廈,43層),採用半錐形FRP屋蓋,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗風等多種功能。還有機場和氣象雷達罩等也都採用FRP。
據粗略統計,FRP在建築領域的應用主要有以下五個方面:
①各種異形建築結構物:雷達天線罩、崗亭、廣告牌(物)、球形娛樂場、球幕影劇院、大跨度機庫、車庫、倉庫、旋轉餐廳屋蓋、卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋、運動場大跨度看台屋蓋、室內運動場屋蓋和高層建築錐形頂等;②各種功能性建築物:電視塔透波牆、透波機房、屏蔽房、隔聲牆、化工廠防腐車間、碼頭FRP與金屬復合椿、醫院防輻射復合牆、大型冷卻塔、污水處理廠防腐板、大型耐腐蝕槽、罐等;③各種建築物內外裝飾件:屋檐、沿口、門楣、騎馬廊、燈槽、燈飾、羅馬柱、吊頂、藝術花瓶、假山瀑布、吉祥動物(獅子、牛、象等)等;④小康居室、辦公室建築構件:門、隔牆、隔段、傢具、廚房用具、花園欄桿、圍牆、小車庫、游泳池、各種窗框、盆景等;⑤各種衛生潔具:整體衛生盒子間、整體淋浴間、水箱、移動廁所、凈化池、洗面盆具、抽水馬桶、浴缸、太陽能熱水器等。
二:運輸部門:以汽車為中心增長1.7%,即使客車出售輛數下降,但玻璃纖維增強塑料(FRP)製品正在平穩上升。汽車主體使用400種以上的部件是SMC產品,2007年新型汽車使用100種以上的部件。玻璃纖維增強熱塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽車發動機使用的FR-Nylon制吸氣集合管。比鋁制汽車發動機效率高,而且經濟。汽車傳動軸是拉擠成型,材料採用碳纖維、乙烯基酯和鋁管製成。目前,已活躍在汽車市場上。最主要的是用拉擠成型的空調設備用通風管。鐵道部對全FRP制車輛進行了現場試驗,並在今年投放市場。
三:土木建築部門:FRP製品在住宅方面也不斷增加。在基礎建築方面有干線公路橋、人行橋、港灣用橋墩。另外也廣泛使用用來增強混凝土的FRP筋。
四:耐腐蝕器械方面:FRP在器械方面用途廣泛。半導體界和化學界、污水處理和下水道處理方面、石油、煤氣用平台、化工貯存罐等。
五:船舶方面。
六:電氣、電子:印刷電路板、雷達罩的需求旺盛。用FW生產的照明電桿已有增長趨勢,並開始進行電線桿子現場實驗。目前歐洲已大量生產。美國也投放市場。電子方面的陳舊化也有待刺激。預計今後手提式電話機等也會採用FRP、FRTP製品。
七:消費材料:FRP耐老化、外觀美觀,替代了原用材料。衛星廣播天線以及DBS天線的銷售量正在增長,特別是DBS天線的銷售量增長迅速。用碳纖維生產的高爾夫球桿也勢在必增,生產碳纖維的廠家也增加了設備。
八:家電、辦公設備:新設計的縫紉機殼的銷售量也在增長。目前新建住宅受到轉賣的影響,家電也不斷增長。辦公設備市場大、銷售廣、基礎雄厚。FRTP玻璃鋼格柵具有優良的耐腐蝕性能、耐熱性、剛性、難燃性,所以在家電、辦公設備的使用上占優勢。
九:航空、防衛方面。

FRP型材應用實例
FRP工具柄本系列產品主要應用在包括鏟子、耙子、鋤頭、剪刀、錘子等園林工具和五金工具上。
FRP拉擠圓管本系列產品適用於製作帳蓬、蚊帳、箱包、手袋、X展架、工具柄、風車、高爾夫(球袋、旗桿、練習桿、練習網)、三腳架、噴霧桿、腳架桿、玩具骨架、飛碟骨架、空竹手柄、風箏桿等。
FRP拉擠圓棒本系列產品適用於製作雨傘骨、風箏骨架、PCB設備、航模飛機、支架毯、沙灘席、轉動軸、軸芯、窗簾桿、玩具、箱包、飛蝶、旗桿(桌旗、車旗、手搖旗、刀型旗)、植物支撐架、籬笆、煙囪桿、游戲毯支撐架、窗簾轉/撥棒等。
FRP拉擠扁條系列本系列產品適用於製作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗簾條、箱包、手袋、旗桿橫條、工具手柄等。
FRP格柵平台系列本系列產品主要有玻璃鋼格柵、防腐平台、走道和圍欄系統、絕緣梯子、冷卻塔支撐架、電纜橋架、地鐵軌道罩等。
拉擠產品深加工系列我們根據客戶需求對玻璃纖維桿、玻璃纖維管、玻璃纖維棒表麵包PP PE PVC,此產品已經廣泛用於園藝及農業上。

『柒』 復合材料的主要應用領域

復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度內高,可用於制容造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。

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